烟尘测试中烟气流速计算公式的讨论6

1、CEMS计算公式：1、 烟气流速 m/sV=Sqr2P/PP dP（T s、P）V=1（P s+Ba）/Ba 273/(Ts+273)V=Sqrt 21（+273）/27310325/(+) P其中=1.414，1=1.34kg/m3V-m/s，测定断面的气平均流速；- ， 速度场系数；-， 皮托管系数；-Pa，烟气动压；-Pa， 当地大气压；-kg/m3，湿排气密度；-Pa，烟气静压；-， 烟气温度；P：压差：烟气流体密度2、过量空气系数 -%，烟气中氧的体积百分比；3、折算浓度 mg/m3 -m g/m3，折算成过量空气系数为时的排放浓度；-m g/m3，标准状态下干烟气的排放浓度；-在测

2、点实测的过量空气系数；-有关排放标准中规定的过量空气系数；实测锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度按下表规定的系数折算。锅炉类型折算项目过量空气系数燃煤锅炉烟尘初始排放浓度=1.7烟尘、二氧化硫排放浓度=1.8燃油、燃气锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度=1.24、烟气流量Q= AV-%，排气中水分含量体积百分比；1.1.1 烟气流量的计算 （式4-1）式中：湿烟气排放量，m3/h； 测定断面面积，m2； 测定断面的平均烟气流速，m/s。1.1.2 标态下干烟气排放量的计算 （式4-2）式中：标准状态下干烟气的排放量，Nm3/h；烟气中水分含量体积百份数，%； 大气压力，Pa； 测点处烟气静

3、压，Pa； 烟气温度，。1.1.3 采样体积的计算 （式4-3）式中：标准状态下的干烟气采样体积，L； 实际工况下的干烟气采样体积，L； 烟气静压，Pa； 烟气温度，。1.1.4 烟气含尘浓度计算 （式4-4）式中：标准状态下干燥烟气的含尘浓度，mg/Nm3； 所采得的粉尘量，mg； ； 采样前滤筒质量，mg； 采样后滤筒质量，mg。1.1.5 烟尘排放量的计算 （式4-5）式中：烟尘排放量 kg/h。1.1.6 漏风率的计算 （式4-6）式中：除尘器漏风率，%；除尘器出口断面烟气平均氧量，%； 除尘器入口断面烟气平均氧量，%； 大气中的含氧量，%。1.1.7 除尘效率的计算 （式4-7）式中

4、：除尘效率，%； 进口烟尘浓度（标态干烟气），mg/m3；出口烟尘浓度（标态干烟气），mg/m3。1.1.8 除尘器本体压力降计算 （式4-8）式中：除尘器压力降，Pa；除尘器入口全压平均值，Pa；除尘器出口全压平均值，Pa；高温气体浮力的校正值，Pa。 （式4-9）式中：大气密度，kg/m3；通过除尘器气体的密度，kg/m3；重力加速度，m/s2；出入口测试位置的高度差，m。1.1.9 静压的计算 （式4-10）式中：烟气静压，kPa；烟气全压，kPa； 烟气动压，Pa； 皮托管系数。1.1.10 等速采样流量的计算 （式4-11）式中：等速采样流量，L/min；采样嘴直径，mm； 烟气流速

5、，m/s；烟气中水分含量体积百份数，%。1.1.11 烟气流速的计算 （式4-12）式中：烟气流速，m/s； 皮托管系数。 烟气动压，Pa；烟气密度，kg/m3。1.1.12 湿烟气密度的计算 （式4-13）式中：烟气密度，kg/m3； 大气压力，Pa； 测点处烟气静压，Pa； 烟气温度，。工业炉窑烟气湿度计算方法 摘要本文指出国标工业炉窑烟尘测试方法(cb以y79一88)烟气湿度及流理计算方法的局限性，认为该方法仅适用于饱和或非饱和烟气，对于烟气中的水是汽液两相共存的情况，利用该方法计算得的烟气湿度大于实际值，并提出了解决方法。1前言为得到管道中流动烟气的湿度和流量，国标工业炉窑烟尘测试方法

6、)(gd9(为7一88)规定了测试和计算方法，提出了相应的计算方法。通过分析，本文认为该方法在解决实际问题时存在局限性。2国标中相应的计算公式在国标工业炉窑烟尘测试方法中给出了烟气湿度、体积百分数、流量等计算公式，即烟气湿度计算公式式中际一为烟气的含湿量，岁纯干空气;m一为单位时间冷凝水量，岁而n;卿一为测量状态下流量计读数，时/而n;tc一为流量计前烟气的绝对温度，k;尸r为流量计前压力计的读数，姗任19;b。一为大气压力，n切任19;肠一为冷凝器后烟气的含湿量，岁kg干空气。g柑按式(2)计算:式中p，一为冷凝器出口烟气温度t()相应的饱和水蒸气分压为，潮妇g。烟气中水蒸气含量的体积百分数

7、瑞计算公式在标准状态下，干烟气密度端计算公式式中味的单位为甲n时干烟气;c仇，仇，姚，co分别为各种烟气成分的体积百分数，%。在标准状态下，湿烟气密度认计算公式式中而的单位为甲n时的湿烟气。烟气流速计算公式式中v。为测定断面上的平均流速，m/s; icp一为皮托管修正系统;卜为管道内湿烟气的密度，kg/m3湿烟气;h一j为测定断面的烟气平均动压，20i g为重力加速度9.81 m/护。在测定工况下的烟气流量计算公式式中q一为测定工况下的烟气流量，衬湿烟气/h;f为测定断面面积。3公式中存在的问题3.1烟气含湿量计算公式为说明存在的问题，下面简要推导一下公式(1)、(2)。公式(l)左这第一项为

8、冷凝下来的水经过转化后，烟气所具有的含湿量，左边第二项为在冷凝状态下，饱和状态烟气的含湿量。管道中烟气的总含湿量为两项之和。对于左边第一项，其推导过程为在非标定工况下，当通过流量计的流量为缪时，通过的实际流量为根据气体状态方程将式(8)代人式(9)，得质量流量则与其对应的相对温度为取re = 287j/( kg k )(干空气气体常数)，即ba , p. m, q的单位分别为湘1旧g、训nfg、扩而n、衬/min，则式(n)为可以看出，以上推导基于下列假设:(1)烟气的气体常数接近于空气的气体常数;(2)管道内烟气状态为饱和态和非饱和态，即烟气中的水不存在液相，而只是汽相。如果说假设(1)引起

9、的误差较小的话，那么假设(2)在实际中可能会引起较大的误差，即如果管道中的水是汽液两相共存，由式(12)求得的含湿量就偏大，因为这里的含湿量是指烟气中含气态水的多少，而不应包含液态的水。同质量的气态水的体积是液态水的1l)倍，因此，一是不应将此部分液态水换算为气态水，因而影响烟气的流速和流量，二是在计算流速和流量时，可忽略此部分液态水。最终，由式(2)求得的烟气中水蒸汽含量体积百分数就大于实际值，由式(3)求得的湿烟气密度就小于实际值，由式(6)、(7)求得的烟气流速、流量就大于实际值。另外，当滤筒为吸湿性材料时，应考虑部分水的质量对烟气湿度的影响。3.2干烟气密度计算公式公式(4)的推导过程

10、如下式中gi、vi、民分别为某一气体组元的质量、体积和气体常数，p、t、v分别为气体的压力、温度和总体积。上式为计算任何混合气体密度的通用公式。在标准状态下，p二101325pa、t=273k，分别取c仇、场、n2、co、玩的气体常数为259、2印、溯、聊、4124)/(纯k)，代人上式得比较式(4)和式(14)得，c仇的系数应为0.01%。4解决问题的方法4.1干烟气的混合气体常数计算根据干烟气中的各气体质量百分数m;，可得混凝合气体(干烟气)的混合气体常数式中mi、v、y、为任一组元的质量百分数、体积百分数和摩尔百分数，ri、mi为其对应的气体常数和分子量，踢为通用气体常数，8.314kj

11、/(kmol.k)。将式(15)代人式(11)可得烟气的部分含湿量。4.2烟气中水蒸汽体积百分数的计算由公式(11)计算痴，得结果一(赢)。测量出管道中的烟气静压pv和温度tv，利用湿空气焙湿图，可查得在饱和状态下湿空气的含湿量，得结果二(赢)。当痴+gvw赢时，烟气中的水为汽液两相共存状态，含湿量的计算公式为此时，不需考虑冷凝器后烟气的含湿量。5结论(l)当烟气中为饱和非饱和态时，国标中的计算公式基本正确。(2)当烟气中的水为汽液两相共存时，通过测得管道中的烟气静压pv和温度tv，利用湿空气焙湿图，可查得在饱和状态下烟气的含湿量91，总含湿量为肠=赢。浅谈锅炉烟气烟尘的监测锅炉烟气烟尘监测是

12、一项全面而复杂的工作，不仅要求监测人员熟练掌握专业知识和操作技能，还需具备丰富的现场经验。本文通过参阅资料并结合实际工作经验对锅炉烟气烟尘监测的流程进行简要介绍。一、监测仪器设备的准备和检查1、滤筒的准备滤筒是一种捕集率高、阻力小、便于放入烟道内采样的捕尘装置。我们常用的是玻璃纤维滤筒，玻璃纤维滤筒由超细玻璃纤维制成，对于0.5um以上的尘粒的捕集效率达99.9%以上。适用于500以下的烟气采集。滤筒准备时需要进行认真的筛选，滤筒太薄、太厚及厚薄不均匀的要剔除，这是因为筒壁致密不均匀、筒壁表面稀疏的滤筒在测量和称重时容易部分掉落；筒壁太薄，强度太低，监测过程中容易破裂；筒壁太厚，采样阻力较大，

13、影响尘粒吸入。监测过程中，还必须有空白滤筒的全程伴随，作为该批滤筒的误差校正。应将检验合格的滤筒用铅笔编号，在105110的烘箱内烘烤1小时，取出置于干燥箱内，冷却至室温，用万分之一天平恒重。当滤筒在400以上高温排气中使用时，为减少滤筒本身减重带来的误差，应预先在400高温箱中烘烤1小时，然后放入干燥箱中，冷却至室温，称量至恒重。2、现场监测前对烟气测试仪器进行全面检查，首先确认电源电压是否符合仪器使用要求，检查显示器、键盘、采样泵等各项功能是否正常，干燥筒中加入约为3/4体积的具有充分干燥能力的变色硅胶（颗粒状），使用标准气体校准气体组分（o2、so2、nox）传感器，尤其要注意so2的反

14、应滞后时间长。检查仪器管路系统连接和气密性是否完好，检查胶管是否存在折点或堵塞，气密性检查方法：连接好仪器，选用等速流量采样，用手指压住进气端口，如泵的声音突然加大，松手后恢复正常，则气密性正常。二、监测位置与采样点的选择为取得具有代表性样品，采样位置应优先选择在烟囱或地面管道气流平稳的垂直管段中，避开烟道弯头和断面形状急剧变化的部位。采样位置应距烟道的弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于6倍直径和距上述部位的上游方向大于3倍直径处。对矩形烟道，其当量直径d=2ab/(a+b)，式中a、b为边长。当测试现场空间位置有限，很难满足上述要求时，采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍处

15、，并应适当增加测点的数量。采样断面的气流最好在5m/s以上。采样点数量的多少主要与烟道采样断面截面积的形状、大小、断面烟气流动的分布状态是否均匀有关。必须按照一定的原则在同一断面内进行多点测量，才能取得较为准确的数据。对于圆形烟道断面分成一定数量的同心等面积圆环来确定采样点的位置和数量；而方形或矩形烟道，则将烟道断面分成适量的等面积小块，各块中心即为测点。当采样断面远离弯头、阀门和变径管时，断面测出的烟气流速和尘粒分布是比较均匀的，这时可适当较少测点数量；但有时由于采样现场的限制，找不到理想的断面，不得不在距离弯头、变径管较近的位置选择断面，此断面处的烟气流动状态通常是不均匀的，甚至比较紊乱，

16、这种情况应当增加采样点数量。三、锅炉工况的确定锅炉运行负荷是影响烟尘排放浓度的重要因素，必须保证锅炉设备的正常运转和工况负荷的稳定性。现场监测时应有人专门监督被测锅炉的工况，保证锅炉及其除尘设施正常运行，满足监测条件。锅炉烟尘测试方法gb5468-1991中规定，在用锅炉烟尘排放浓度的测试，必须在锅炉设计出力70%以上的情况下进行。四、测定烟气压力、流速、选择采样嘴在烟道中流动的气体同时受到动压和静压作用，如果不能正确地测得这两种压力，将对采样嘴的选择及等速采样流量的计算结果产生误差，测量动压、静压时若仪器显示动压很低或为零，则应互换动压管和静压管，测定时皮托管嘴动压向要对准气流方向。为了从烟

17、道得到有代表性的样品，须等速采样，即气体进入采样嘴的速度和采样点的烟气流速相等。采样速度大于或小于采样点的气流速度都将使采样结果产生偏差。维持等速采样的方法是测定烟气流速的同时进行等速跟踪采样。在事先根据烟道的形状，烟道的尺寸（壁厚，内控尺寸，采样孔长）测量确定的采样点上依次测量各点的流速，测量完毕后根据各点的平均流速由烟尘采样器自动计算选择合适的采样嘴。也可以手动选择采样嘴，但采样嘴的大小选择原则是“高流速小采样嘴，低流速大采样嘴”。五、湿度的测量烟气的湿度测量有重量法、冷凝法和干湿球法等方法。现在我们使用的烟尘采样器多采用干湿球法，此方法使气体在一定的速度下流经干、湿球温度计。根据干湿球温

18、度计和测点处的排气压力，计算出排气的水分含量，当干湿球温度计稳定后，记录干湿球的温度。当被测气体温度较高时，导致湿球温度升至100，这时湿球温度不再受气体湿度的影响，因此不能再用干湿球法测量这种状态下的气体湿度。六、采样由于烟气传感器存在零漂移，因此测量前先进行烟气校准，校准后，连接好烟尘采样仪各部分气路，在采样管中装入已称量的滤筒，换上已选好的采样嘴。打开烟道的采样孔，清除孔中的积灰，将采样管反气流方向插入烟道，采样孔要堵严，避免负压系统采样时外界空气被卷入或正压系统采样时高温气体喷出。当仪器进入采样状态后，翻转采样嘴对准气流方向。此时与气流方向的偏差不得5，完成第一个采样点的采样后，按预先

19、在采样器上作出的标识在水平方向上移至第二个采样点，使采样嘴对准气流方向，以此法直至完成此样品的监测。采样结束时将采样嘴背向气流方向，关掉仪器电源，从烟道中迅速取出采样管。采样结束后滤筒要用镊子小心取放并轻轻敲打前弯管，用细毛刷将附着在前弯管内的尘粒刷到滤筒中，将滤筒用纸包好，妥善保存。采样结束后再重测一次采样点的流速，与采样前的流速相比，相差如大于20%，样品作废，重新采样。每个断面采样次数不得小于3次，每个测点连续采样时间不得小于3分钟，取其平均值；当烟气流速低或含尘浓度低时，应延长采样时间，采集样品累计的总采气量应大于1m3。测试完全结束后，应将仪器置于干净的环境空气中继续抽气来清洗传感器

20、，直到达到要求。烟气采样中，出现含氧量偏高甚至很高的现象，是由于锅炉系统的除尘净化器和锅炉尾部的烟道密封不严造成的，或者是锅炉系统的引风量大而输煤量小，不匹配造成的。应当对锅炉系统进行堵漏维修，调整锅炉运行状况，使锅炉系统运行正常。七、数据的记录和处理配备专门的记录本，详细记录锅炉的型号、生产厂家、除尘设备型号、生产厂家、烟囱的高度、直径、环境温度、大气压、风向、风速等。检查核实每个数据和计算结果，保证准确无误。根据监测数据和计算结果填好监测表格。锅炉烟气烟尘监测是环保部门最基本的监测内容，但由于锅炉种类众多，实际现场情况复杂，我们应依据锅炉烟尘监测方法的标准，针对各种情况分重点选择性对待，保

21、证监测结果的正确性、科学性、准确性。利用速度场常数测量烟气平均流速方法的研究我国是燃煤大国，燃煤排放烟气中含有大量的二氧化硫，对大气污染十分严重。我国已相继出台多项法规，旨在对污染源实施监控，并做出对二氧化硫排放总量实施监控的规定。对烟气中二氧化硫排放总量实施监控，须同时监测烟气中二氧化硫的浓度和烟气流量，而监测烟气流量，首先要监测其平均流速，这是二氧化硫在线自动连续监测系统（CEMS）要解决的主要技术问题。本文重点研究了利用速度场常数监测烟道内烟气平均流速的方法及速度场常数自动检测装置的实现和应用。1烟气平均流速的测定方法测定烟气流速有多种方法，如超声波法、热导法、靶式流量计法和皮托管法等，

22、其中，皮托管法应用较为广泛。皮托管法的测定原理是：将S型皮托管置于烟道截面内的某一位置，将流动烟气在该位置产生的全压和静压通过皮托管全压、静压管口接收并输送至差压传感器，差压传感器将二者之差值（即动压）转变为电信号，经放大、整形、计算，得到该位置的烟气流速测定值。只选定一个位置进行测定的方法，称为单点测定法。单点测定法简单、易实现，但存在的主要问题是：若测定点选择不当，测定的烟气平均流速将不准确。比较理想的测定方法是：将烟道的测定截面平均分成若干大小相等的小矩形（小矩形的个数与烟道截面积有关），分别测定每个小矩形中心点的流速，再取其流速平均值，即为整个烟道截面的烟气平均流速。该方法能获得准确的

23、测定结果，但烟道内布线多而繁琐，给测定工作带来很多不便。为此，研发一种即方便又准确的自动检定测方法具有重要的实际应用价值。2 速度场常数的研究和应用根据动压测定流速原理可知，气体的流速与其动压的平方根成正比，即 （1） 式中： 为气体流速，m/s；P为气体动压，Pa； 为烟气密度，/m； 为皮托管系数。在通常污染源烟气条件下，式（1）可简化为： （2） 式中：为烟气温度，。根据式（2），如测出某点的烟气动压与烟气温度，便可计算出该点的烟气流速。设：采用多点手工方法测定的监测截面的烟气平均流速为，采用在线自动连续监测系统（CEMS）测定的监测截面某一点的烟气流速为，则 （3）式中：为监测截面平均

24、动压的平方根；为监测截面某一点动压的平方根。由于两种测定方法的测定位置接近，可认为二者所处位置的烟气温度相同，即，则 （4）式中：为皮托管系数之比。若两种方法的皮托管系数近似相等，则（一般S型皮托管系数为0.84），则：，这样，两种测定方法的流速之比即可转换为相应的动压的平方根之比。经分析，在P2的测定点不变的条件下，于任一时刻，应为一近似定值。这样，即可用监测系统测定的某一时刻固定点烟气流速去确定整个监测截面的烟气平均流速。在这里，将Kv定义为速度场常数。则速度场常数是指在相同时间区间，烟道或管道全截面烟气平均流速与截面内某一固定点的烟气流速之比值。为验证上述结论的正确性，特做如下实测试验：

25、在环境大气压为101.30 kPa，烟气湿度为6.4的检测条件下，于同一时间段，在全监测截面范围内，用手工方法测得1个动压平均值，再用CEMS于某一固定点采集1个动压值，重复检测6次，检测数据见表1。上述测定结果表明，在6次同时间段检测中，用同一固定点测得的烟气流速计算得到的速度场常数基本上是一个稳定值，波动小于3。因此，可推论：位于烟道截面内某一合适固定点放置一皮托管探头，测出该点的烟气流速，利用该点的烟气流速及速度场常数即可计算出烟道截面的烟气平均流速，从而用于二氧化硫排放总量的计算。表1手工方法与CEMS流速对比检测记录序号 (Pa) ( Pa) K v (m/s) () 1 148 3

26、56.0 0.645 15.0 112 2 194 472.9 0.641 17.3 112 3 201 477.9 0.649 17.7 112 4 112 271.3 0.643 13.1 112 5 124 298.7 0.644 13.7 112 6 137 341.0 0.634 14.5 112 注：为烟气温度； 为手工方法计算得到的整个监测断面的平均流速。3 烟气平均流速的自动检测方法前文述及，采用手工多点测量法检测烟气平均流速，烟道内布线多而繁琐，不适用于在线自动监测。 为此，确立了多点连续自动检测方案。该方案借助于速度场常数自动检测装置来实现。速度场常数自动检测装置结构如图1

27、所示，该装置由步进电机驱动、由丝杠螺母机构带动皮托管自动进给，实现连续移位、等距取样。 图1 速度场常数自动检测装置1.步进电机；2.螺母；3.丝杠；4.移动套筒；5.皮托管用皮托管可在位移方向上取足够多的点进行检测，在烟道全监测截面内获取足够多的动压值，然后由系统自动计算其平均值。根据式（2）可方便地确定某一时刻的平均流速。再取一合适固定测点的动压值，即可计算出速度场常数。进而推算出烟道全截面的烟气平均流速。4 烟气流量的计算（1）速度场常数的计算kv （5）（2）烟气平均流速的计算 由式（2）及式（5），烟气平均流速（m/s） （6）式中：为皮托管修正系数（出厂标定值）；为速度场常数。（3

28、）烟气流量（排放量）的计算根据烟气平均流速和烟道截面有效截面积，可计算出烟气流量（排放量）Q =（m3/h）式中：为烟气平均流速，m/s；为烟道截面有效截面积，m2。（4）干烟气流量的计算根据有关标准规定，二氧化硫CEMS须采用标准状态下的干烟气流量参数参与二氧化硫排放总量的计算，干烟气流量（m3/h） （7）式中： t 为烟气温度，；为烟气绝对压力，kPa；为烟气中水分含量体积百分数，；为烟道截面有效截面积，m2。5 结 语二氧化硫CEMS采用皮托管动压法测定烟气流速，若烟道内的固定测点位置选取适当，则可用速度场常数自动检测装置测定的速度场常数（固定点流速与平均流速的比值）为一稳定值，于任一

29、时刻，用固定点流速测定值去推算整个烟道的烟气平均流速值，用于二氧化硫排放总量的计算。从而解决了烟气平均流速和二氧化硫排放总量自动监测的技术难题。经实践检验，所研究的检测方法正确，检测结果稳定、可靠，具有重要的应用价值。烟气监测系统计算公式：1. 流量1.1原烟气流量（湿态） 【未用】1.2净烟气流量1.2.1工况下的湿烟气流量：工况下的湿烟气流量，；监测孔处烟道截面积，；监测孔处湿烟气平均流速，。1.2.2监测孔处湿烟气平均流速: = 流速仪输出值1.2.3标准状态下干烟气流量： 标准状态下干烟气流量，；烟气湿度。1.2.4烟气排放量式中，Qh标准状况下干烟气小时排放量，m3；Qd标准状况下干

30、烟气天排放量，m3；Qm标准状况下干烟气月排放量，m3；Qy标准状况下干烟气年排放量，m3；Qsni标准状况下，第i次采样测得的干烟气流量，m3/h；Qhi标准状况下，第i个小时的干烟气小时排放量，m3/h；Qdi标准状况下，第i天的干烟气天排放量，m3/h；Qmi标准状况下，第i个月的干烟气月排放量，m3/h；n 每小时内的采样次数。2.烟气湿度： 湿烟气氧量，%；干烟气氧量，%。3.过量空气系数：4.烟尘4.1.1标准状态下干烟气的烟尘排放浓度式中，实测的烟尘排放浓度，mg/m3;标准状态下干烟气烟尘排放浓度，mg/m3。4.1.2折算的烟尘排放浓度式中，折算成过量空气系数为时的烟尘排放浓

31、度；标准状态下干烟气烟尘排放浓度，mg/m3； 实测的过量空气系数； 排放标准中规定的过量空气系数。4.1.3烟尘排放量式中，烟尘小时排放量，kg；烟尘日排放量，t；烟尘月排放量，t；烟尘年排放量，t；标准状态下，第i次采样测得的干烟气烟尘排放浓度，mg/m3；Qsni标准状况下，第i次采样测得的干烟气流量，m3/h；Ghi标准状况下，第i个小时的干烟气烟尘小时排放量，m3/h；Gdi标准状况下，第i天的干烟气烟尘天排放量，m3/h；Gmi标准状况下，第i个月的干烟气烟尘月排放量，m3/h；n 每小时内的采样次数。5. 二氧化硫5.1.1标准状况下，干烟气的二氧化硫浓度 （SO2为ppm值时用

32、） 或 （SO2为mg/m3值时用）式中，标准状况下，二氧化硫的浓度，mg/m3；A 实测得的SO2值。5.1.2折算的SO2排放浓度式中，标准状况下，二氧化硫的浓度，mg/m3；折算成过量空气系数为时的二氧化硫浓度，mg/m3。5.1.3排放量小时排放量，kg；日排放量，t；月排放量，t；年排放量，t；Qsni标准状况下，第i次采样测得的干烟气流量，m3/h；Shi标准状况下，第i个小时的干烟气小时排放量，m3/h；Sdi标准状况下，第i天的干烟气天排放量，m3/h；Smi标准状况下，第i个月的干烟气月排放量，m3/h；n 每小时内的采样次数。6.氮氧化物6.1.1标准状况下，干烟气的氮氧化

33、物浓度 B (NOX值为mg/m3)式中，标准状况下，氮氧化物的浓度，mg/m3；B 实测得的NOX值。6.1.2折算的氮氧化物排放浓度式中，标准状况下，氮氧化物的浓度，mg/m3；折算成过量空气系数为时的氮氧化物浓度，mg/m3。6.1.3氮氧化物排放量氮氧化物小时排放量，kg；氮氧化物日排放量，t；氮氧化物月排放量，t；氮氧化物年排放量，t；Qsni标准状况下，第i次采样测得的干烟气流量，m3/h；Nhi标准状况下，第i个小时的干烟气氮氧化物小时排放量，m3/h；Ndi标准状况下，第i天的干烟气氮氧化物天排放量，m3/h；Nmi标准状况下，第i个月的干烟气氮氧化物月排放量，m3/h；n 每

34、小时内的采样次数。7日、月、年报表格式和内容按固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法（HJ/T 762001）规定执行。烟气流量及含尘浓度的测定一、实验目的和意义和目的大气污染的主要来源是工业污染源排出的废气，其中烟道气造成的危害极为严重。因此，烟道气（简称烟气）测试是大气污染源监测的主要内容之一。测定烟气的流量和含尘浓度对于评价烟气排放的环境影响，检验除尘装置的功效有重要意义。通过本实验应达到以下目的：（1）掌握烟气测试的原则和各种测量仪器的试用方法；（2）了解烟气状态（温度、压力、含湿量等参数）的 测量方法和烟气流速流量等参数的计算方法；（3）掌握烟气含尘浓度的测定方法二 、实验

35、原理（一）采样位置的选择 正确的选择采样位置和确定采样点数目对采集有代表性的并符合测定要求的样品是非常重要的。采样位置应取气流平稳的管段，原则上避免弯头部分和断面形状急剧变化的部分，与其距离至少是烟道直径的1.5倍，同时要求烟道中气流速度在5m/s以上。而采样孔和采样点的位置主要依据烟道的大小和断面的形状而定。下面说明不同形状烟道采样点的布置。1.圆形烟道 采样点分布见图1（a）。将烟道的断面划分为适当数目的等面积同心圆环，各采样点均在等面积的中心线上，所分的等面积圆环数由烟道的直径大小而定。2.矩形烟道将烟道断面分为等面积的矩形小块，各块中心即采样点。见图1（b）。不同面积矩形烟道等面积分块

36、数，见表1。表1矩形烟道的分块和测点数烟道断面面积/m2等面积分块数测点数1144922334349123.拱形烟道分别按圆形烟道和矩形烟道采样点布置原则，见图1（c）。图1 烟道采样点分布图（a）圆形烟道；（b）矩形烟道；（c）拱形烟道（二）烟气状态参数的测定烟气状态参数包括压力、温度、相对湿度和密度。1.压力测量烟气压力的仪器为S型毕托管，适用于含尘浓度较大的烟道中。毕托管是由两根不锈钢管组成，测端做成方向相反的两个互相平行的开口，如图2所示，测定时将毕托管与倾斜压力计用橡皮管连好，一个开口面向气流，测得全压；另一个背向气流，测得静压；两者之差便是动压。由于背向气流的开口上吸力的影响，所得

37、静压与实际值有一定误差，因而事先要加以校正。方法是与标准风速管在气流速度为260m/s的气流中进行比较，S型毕托管和标准风速管测得的速度值之比，称为毕托管的校正系数。当流速在530m/s的范围内，其校正系数值为0.84。倾斜压力计测得动压值按下式计算：p=LKd (1)式中：L斜管压力计读数；K斜度修正系数，在斜管压力计标出0.2，0.3，0.4，0.6，0.8；d酒精相对密度，d=0.81。图2 毕托管的构造示意图1-开口；2接橡皮管2.温度烟气的温度通过热电偶和便携式测温毫伏计的联用来测定。热电偶是利用两根不同金属导线在结点处产生的电位差随温度而变制成的。用毫伏计测出热电偶的电势差，就可以

38、得到工作端所处的环境温度。3.相对湿度烟气的相对湿度可用干湿球温度计直接测定，测试装置如图3所示。让烟气以一定的流速通过干湿球温度计，根据干湿球温度计的读数可计算烟气含湿量（水蒸气体积分数）： (2)式中：pbr温度为时的饱和水蒸气压力，Patb湿球温度，；tc干球温度，；C系数，C=0.00066；pa大气压力，Pa；ps烟气静压，Pa；pb通过湿球表面的烟气压力，pa。图3 干湿球法采样系统1烟道；2滤绵；3干湿球温度计；4U形管压力计；5抽气泵4.密度干烟气密度有下式计算: （3）式中：g烟气密度，kg/m；p大气压力，Pa；T烟气密度，K。(三)烟气流量的计算1.烟气流速的计算当干烟气

39、组分同空气近似，露点温度在3555之间，烟气绝对压力在0.991051.03105Pa时，可用下列公式计算烟气进口流速： (4)式中：o烟气进口流速，m/sKP毕托管的校正系数，KP=0.84T烟气底部温度，p1/2各动压方根平均值，Pa (5)式中：P任一点的动压值，Pan动压的测点数。2.烟气流量的计算烟气流量计算公式： QS=Ao （6）式中：QS烟气流量，m3/s ； A烟道进口截面积，m2。（四）烟气含尘浓度的测定对污染源排放的烟气颗粒浓度的测定，一般采用从烟道中抽取一定量的含尘烟气，由滤筒收集烟气中颗粒后，根据收集尘粒的质量和抽取烟气的体积求出烟气中尘粒浓度。为取得有代表性的样品，

40、必须进行等动力采样，即尘粒进入采样嘴的速度等于该点的气流速度，因而要预测烟气流速再换算成实际控制的采样流量。图4是等动力采样的情形，图中采样头与气流平行，而且采样速度和烟气流速相同，即采样头内外的流场完全一致，因此随气流运动的颗粒没有受到任何干扰，仍按原来的方向和速度进入采样头。图5是非等动力采样的情形。其中图5（a）中采样头与气流有一交角，进入采样头的烟气虽保持原来速度，但方向发生了变化，其中的颗粒物由于惯性，将可能不随烟气进入采样头；图5（b）中采样头虽然与烟气流线平行，但抽气速度超过烟气流速，由于惯性作用采样体积中的颗粒物不会全部进入采样头；图5（c）内气流低于烟气流速，导致样品体积之外

41、的颗粒进入采样头。由此可见，采用动力采样对于采集有代表性的样品是非常重要的。图4 等动力采样 图5 非等动力采样 (a)0；(b)u=us；（c）uus另外，在水平烟道中，由于存在重力沉降作用，较大的尘粒有偏离烟气流线向下运动的趋势，而在垂直烟道中尘粒分布较均匀，因此应优先选择在垂直管段上取样。烟气测试仪，如图6所示。图6 微电脑烟尘平行采样仪根据滤筒在采样前后的质量差以及采样的总质量，可以计算烟气的含尘浓度。应当注意的是，需要将采样体积换算成环境温度和压力下的体积： (7)式中：Vt环境条件下的采样体积，L； V0现场采样体积，L; tr测烟仪温度表的读数，； t环境温度，；pa大气压力，P

42、a；pr测烟仪压力表读数，Pa。 由于烟尘取样需要等动力采样，因此需要根据采样点的烟气流速和采样嘴的直径计算采样控制流量。若干烟气组分与干空气近似： (8)式中：Qr等动力采样采样时，抽气泵流量计读数，L/min； d采样嘴直径，mm； s采样点烟气流速，m/s； pa大气压力，pa； ps烟气静压，pa； pr测烟仪压力表读数，pa； Ts烟气绝对温度，K； Tr测烟仪温度（温度表读数），K； sw烟气中水汽的体积分数。三、实验仪器和设备（1）TH-880型微电脑烟尘平行采样仪（武汉天虹智能仪表厂）：1台（2）玻璃纤维滤筒：若干。（3）镊子：1支。（4）分析天平：分度值0.001g，1台。（

43、5）烘箱：1台；（6）橡胶管：若干。四、实验方法和步骤 1、滤筒的预处理测试前先将滤筒编号，然后在105烘箱中烘2h,取出后置于干燥器内冷却20min，再用分析天平测得初重并记录。2.采样位置的选择根据烟道的形状和尺寸确定采样点数目和位置。3.烟气状态和环境参数的测定利用微电脑测烟仪配有的微差压传感器、干湿球温度传感器、温度热电偶等传感器测定烟气的压力、湿度和温度，计算烟气的流速和流量。同时记录环境大气压力和温度。4.烟尘采样（1）把预先干燥、恒重、编号的滤筒用镊子小心装在采样管的采样头内，再把选定好的采样嘴装到采样头上。（2）根据每一个采样点的烟气流速和采样嘴的直径计算相应的采样控制流量。（

44、3）将采样管连接到烟尘浓度测试仪，调节流量计使其流量为采样点的控制流量，找准采样点位置，将采样管插入采样孔，使采样嘴背对气流预热10min后转动180o，即采样嘴正对气流方向，同时打开抽气泵的开关进行采样。（4）逐点采样完毕后，关掉仪器开关，抽出采样管，待温度降下后，小心取出滤筒保存好。（5）采尘后的滤筒称重。将采集尘样的滤筒放在105烘箱中烘2h，取出置于玻璃干燥器内冷却20min后，用分析天平称重。（6）计算各采样点烟气的含尘浓度。 五、实验数据记录和处理表42烟气流量及含尘浓度测定实验记录表测定日期 测定烟道 测定人员 大气压力/kpa大气温度/烟气温度/烟道全压/Pa烟道静压/Pa烟气

45、干球温度/烟气湿球温度/温度计表面压力/Pa烟气含湿量sw毕托管系数Kp烟道断面积 m2 测点数 采样点编号动压/Pa烟气流速/(ms-1)采样嘴直径/mm采样流量/(Lmin-1)采样时间/min采样体积/L换算体积/L滤筒号滤筒初重/g滤筒总重/g烟尘浓度/(mgL-1)12断面平均流速 m/s；断面流量 m3/s；平均烟尘浓度 mg/L六、实验结果讨论（1）测烟气温度、压力和含湿量等参数的目的是什么？（2）实验前需要完成哪些准备工作？（3）采集烟尘为何要等动力采样？（4）当烟道截面积较大时，为了减少烟尘浓度随时间的变化，能否缩短采样时间？如何操作？ 附录：TH-880型微电脑烟尘平行采样

46、仪TH-880系列烟尘采样仪是采用微电脑和高精度微差压传感器、干湿球温度传感器、温度热电偶等传感器的智能化烟尘平行采样仪，保证了在各种复杂烟道内烟气流量动态变化较大的情况下使采样流量能保持等速，并能自动跟踪流量变化，从而减少人工调节误差和监测人员的劳动强度。广泛应用于工业炉窑锅炉等烟尘多项参数的测定，采用皮托管平行采样法的原理，操作简便快捷，测量数据准确可靠，测量结果可自动打印或与微机通讯。1、主要特点及功能: 采样精度高：自动跟踪烟气流速采样，跟踪响应时间快（8秒）。1) 傻瓜型操作：国内首创四键操作，大屏幕全中文显示人机对话，操作更简单。具有自动计算采样点位、自动选嘴功能，可预测烟气多种参

47、数，特有动态流量自动跟踪和恒流采样双功能设置。2) 联机功能：配有与PC机相连的专用软件，采样仪可与PC机通讯，多种报表可在PC机上自动生成。3) 数据更安全：数据存贮、查阅或打印输出。4) 维护方便：实现用软件校正、标定功能，不需拆卸主机，简单、安全可靠。5) 掉电保护：具有掉电及电压过高数据保护，来电后继续采样功能。6) 测量值可靠：所有测量及显示，都由计算机自动完成。7) 一体化设计：主机与采样泵一体设计，携带更方便。8) 扩展性强：主机内配有多个电化学传感器接口，可由用户选配SO2、CO、O2、NOX等传感器。9) 人体功能学外观：仪器按照人体功能学原理进行外观设计，采用卧式操作面板，

48、操作舒适。2、主要技术指标:项目测量范围准确度项目测量范围准确度动压01500Pa1.5%静压3010KPa2.5%全压3010KPa2.5%计前压力3010KPa2.5%采样流量550L/min2.5%烟温0400（可扩充）4含湿量040%5%含氧量025%vol2.5%计前温度20992.5%数据存贮61组（可扩充到200组）跟踪响应8s气泵负载阻力在25Kpa时，30L/min功耗100W工作电压AC220V10%,50Hz1Hz 烟气流量及含尘浓度的测定一、实验意义和目的大气污染的主要来源是工业污染源排出的废气，其中烟道气造成的危害极为严重。因此，烟道气(简称烟气)的测试是大气污染源监测的主要内容之一。测定烟气的流量和含尘浓度对于评价烟气排放的环境影响、检验除尘装置的功效有重要意义。通过本实验应达到以下目的：